Análise ambiental da produção de xilooligossacarídeos (XOS) em biorrefinarias de cana-de açúcar

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: FONSECA, Tainá Manicardi Oliva da
• Orientador(a): ESTEVES, Thais Suzane Milessi
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia de Energia
• Departamento: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Análise de ciclo de vida; Bagaço; CML; ReCiPe; Simulação e modelagem; EMSO
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA::ENGENHARIA DE ENERGIA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4126

Os Xilooligossacarídeos (XOS) são oligômeros de unidades de xilose com propriedades funcionais interessantes que podem ser produzidos a partir de biomassa, sendo um bioproduto interessante para compor o portfólio de biorrefinarias. Neste sentido, compreender e mitigar os impactos ambientais de sua produção torna-se imperativo. Neste contexto, o presente trabalho realizou a análise ambiental da produção de XOS integrada à uma biorrefinaria de cana-de-açúcar utilizando a metodologia de análise do ciclo de vida (ACV) buscando identificar o pré-tratamento da biomassa mais adequado do ponto de vista ambiental. Inicialmente, realizou-se um levantamento e análise de dados da literatura com auxílio do software Microsoft Power BI com o objetivo de identificar fatores que influenciam a produção de XOS. Em seguida, foram realizadas simulações no software EMSO (Enviroment for Modeling, Simulation and Otimization) e ACVs da produção de XOS usando os pré-tratamentos hidrotérmico ou organossolve considerando duas metodologias (ReCiPe com abordagem midpoint e CML-IA com abordagem baseline world 2000). Com o objetivo de definir o método ideal para este estudo realizou-se a comparação entre as categoriais de impactos ambientais similares dos métodos CML e ReCiPe foi realizada visto que ambos os métodos são amplamente utilizados, os métodos indicaram diferenças significativas no desempenho ambiental. As etapas de pré-tratamento e hidrólise foram as etapas que mais contribuíram para as emissões dos impactos ambientais. A integração do processo de XOS à uma biorrefinaria de cana-de-açúcar pode reduzir significativamente o impacto ambiental do processo, uma vez que a demanda energética da planta (energia térmica e elétrica) é produzida internamente a partir de subprodutos do processo. Por fim, dentre os pré-tratamentos estudados, o pré-tratamento hidrotérmico mostrou-se interessante do ponto de vista ambiental para a produção de XOS integrada à biorrefinarias, apresentando emissões até 48% menores que o organossolve (0,19 e 0,15 gCO2 no método CML e 0,15 e 0,12 gCO2 no método ReCiPe), trabalhos futuros incluem o aprofundamento do ponto de vista econômico, análise comparativa entre os métodos CML e ReCiPe em análises ambientais de biorrefinaria integrada e produção de XOS considerando as etapas de purificação do xarope de XOS e posterior análises ambientais e econômicas do processo.